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不同探测距离传感器的搜索策略研究

北京理工大学学报 2023年第2期43卷 151-160页

作者：刘海鸥韩雨轩刘庆霄李世豪陈慧岩陈力北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北方信息控制研究院集团有限公司江苏南京211153

提出了一种针对侦察任务隐蔽点的搜索策略,主要应用于装备了不同探测距离传感器的地面无人机动平台,解决了已有随机搜索策略效率不高的问题.该策略使用基于传感器的导向快速随机搜索树方法进行目标方向的路径规划;在路径规划的过程中若... 详细信息

提出了一种针对侦察任务隐蔽点的搜索策略,主要应用于装备了不同探测距离传感器的地面无人机动平台,解决了已有随机搜索策略效率不高的问题.该策略使用基于传感器的导向快速随机搜索树方法进行目标方向的路径规划;在路径规划的过程中若遇到障碍物形成的狭窄通道时,基于启发式A*方法规划路径以提高效率,最终完成搜索策略.将搜索策略命名为:组合传感器与规划组合搜索策略.设计仿真试验对所提出的搜索策略进行了验证.结果表明在直径500米有遮挡的仿真场景下,所提出的搜索策略相比于短探测距离传感器的路径变形策略快速随机搜索树策略效率平均提升了3.11倍,规划的道路长度缩短了9.63%,所提出的搜索策略相比于长探测距离传感器导向搜索策略效率平均提升了3.53倍,规划的道路长度缩短了12.06%,证明了CP&CS搜索策略在侦察任务中隐蔽点搜索上的优越性.

关键词：目标搜索多传感器环境建图 A*规划算法地面无人机动平台

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全尺寸进气道射流预冷数值研究与性能评估

推进技术 2023年第3期44卷 60-67页

作者：乔木薛洪科刘旭峰中国航发沈阳发动机研究所辽宁沈阳110015

针对高马赫数高温条件下飞机进气道射流预冷问题,本文建立了真实飞机全尺寸进气道-射流预冷装置一体化数值计算模型,通过控制变量法分析了进气流量、进气温度及射流流量对射流预冷装置性能的影响规律,发现进气流量与降温量呈负相关,与... 详细信息

针对高马赫数高温条件下飞机进气道射流预冷问题,本文建立了真实飞机全尺寸进气道-射流预冷装置一体化数值计算模型,通过控制变量法分析了进气流量、进气温度及射流流量对射流预冷装置性能的影响规律,发现进气流量与降温量呈负相关,与蒸发效率和温场均匀性呈正相关;进气温度与降温量、蒸发效率及温场均匀性均呈正相关;射流流量与降温量呈正相关,与蒸发效率及温场均匀性呈负相关。研究结果表明,在相同进气状态下,此飞机进气道的特殊构型会导致降温量和蒸发效率曲线在蒸发距离为2500mm处存在拐点。在此基础上,进一步提出了一种基于试验设计法(Design of experiment,DOE)评估进气道出口总温的评估方法,与试验结果对比发现该方法可将误差控制在5%以内。因此,采用该方法进行进气道出口总温预估是有效的。

关键词：射流预冷进气道降温量蒸发效率温场均匀性

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液体火箭发动机涡轮泵低温空化实验研究进展

航空学报 2023年第7期44卷 19-37页

作者：项乐许开富陈晖李随波张凯刘诗鑫西安航天动力研究所西安710100

涡轮泵是泵压式低温液体火箭发动机的核心部件,素有发动机的心脏之称,其性能提升受空化条件限制。由于低温介质的空化热力学效应,低温空化过程相较于常温水空化更为复杂。首先介绍了低温涡轮泵空化实验系统的理论基础和设计要点,梳理了... 详细信息

涡轮泵是泵压式低温液体火箭发动机的核心部件,素有发动机的心脏之称,其性能提升受空化条件限制。由于低温介质的空化热力学效应,低温空化过程相较于常温水空化更为复杂。首先介绍了低温涡轮泵空化实验系统的理论基础和设计要点,梳理了表征空化热效应的相似准则发展现状。接着详细介绍了目前国际上具有代表性的低温液体火箭发动机涡轮泵空化流动实验系统和相应的代表性研究成果,结果表明以热敏介质替代低温工质开展实验是当前技术发展趋势,但需要控制好不同介质之间的热效应相似换算关系;以先进光学手段和无线数据传输技术为代表的先进测试手段已逐渐被引入空化流场分析中,是值得进一步发展的研究方向。最后对空化热效应理论建模工作进展进行了总结归纳,发现当前的相关工作主要集中在稳态空化性能,针对非稳态特性的理论建模工作进展缓慢,亟待进一步的深入研究。本文可为进一步提升中国泵压式低温液体火箭发动机性能和可靠性提供有意义的参考。

关键词：液体火箭发动机低温空化涡轮泵热力学效应建模

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基于图像处理的高频脉动撞击雾化特性研究

推进技术 2022年第6期43卷 170-184页

作者：李佳楠雷凡培周立新王丹西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室陕西西安710100 中国船舶集团有限公司北京100097

为研究高频脉动下撞击式喷嘴的雾化特性,采用水力扰动装置产生喷前压力扰动,由高速摄影对动态的喷雾场进行背光拍摄,采用普通长焦距镜头拍摄宏观的喷雾场,采用微距镜头拍摄微观的喷雾场。为解决高频脉动喷雾场瞬态液滴粒径测量困难的问... 详细信息

为研究高频脉动下撞击式喷嘴的雾化特性,采用水力扰动装置产生喷前压力扰动,由高速摄影对动态的喷雾场进行背光拍摄,采用普通长焦距镜头拍摄宏观的喷雾场,采用微距镜头拍摄微观的喷雾场。为解决高频脉动喷雾场瞬态液滴粒径测量困难的问题,基于图像处理建立了雾场瞬态液滴粒径捕捉测量方法,获得了高频脉动喷雾场局部区域的Sauter平均直径(SMD)随时间的变化规律。从宏观来看,自然喷雾场的液滴空间分布比较均匀,而高频脉动喷雾场则出现了稠密区与稀疏区交替分布的现象。宏观雾场灰度值较小的区域对应稠密喷雾区,从微观来看,该区域的液滴行为更加复杂,发生了液滴碰撞融合、二次破碎等一系列复杂物理过程。雾场空间出现复杂的液滴行为,导致液滴的粒径分布与空间分布发生改变,对燃烧释热产生重要影响。自然喷雾场的SMD随时间的变化表现出白噪声特性,高频脉动喷雾场的SMD随时间的变化表现出周期性特征,并且周期性变化的频率与施加的强迫扰动频率一致。

关键词：高频脉动喷雾场撞击式喷嘴雾化特性图像处理 SMD 周期性

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聚脲在舰船结构抗爆防护中的应用研究进展

船舶力学 2022年第4期26卷 595-607页

作者：赵延杰刘建湖汪俊王海坤中国船舶科学研究中心海洋防务技术创新中心江苏无锡214082

聚脲作为一种超弹性聚合物材料,具有显著的应变率效应和极高的断裂延伸率,加之施工方便、环境适应性强等特点,近年来得到国内外学者的广泛关注。本文从聚脲的动态力学性能、聚脲在结构爆炸防护中的应用等几个方面对聚脲在舰船抗爆防护... 详细信息

聚脲作为一种超弹性聚合物材料,具有显著的应变率效应和极高的断裂延伸率,加之施工方便、环境适应性强等特点,近年来得到国内外学者的广泛关注。本文从聚脲的动态力学性能、聚脲在结构爆炸防护中的应用等几个方面对聚脲在舰船抗爆防护领域的现状进行了总结和分析,提出了当前仍存在的问题,并对今后的研究提出了建议和展望。

关键词：聚脲爆炸冲击舰船防护

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舱室内爆下舰船结构损伤的一种计算方法

爆炸与冲击 2024年第3期44卷 61-67页

作者：伍星星张伦平邹浩阳张弩王海坤刘建湖中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

为了评估舱室内爆多载荷耦合作用下舰船结构的损伤范围,设计了大尺度舱段模型,并开展了舱室内爆毁伤试验,试验后测量了舱室结构的破坏范围及破坏模式,分析了舱室内爆多载荷耦合作用下舰船结构的损伤机理,据此建立了舱室内爆下舰船结构... 详细信息

为了评估舱室内爆多载荷耦合作用下舰船结构的损伤范围,设计了大尺度舱段模型,并开展了舱室内爆毁伤试验,试验后测量了舱室结构的破坏范围及破坏模式,分析了舱室内爆多载荷耦合作用下舰船结构的损伤机理,据此建立了舱室内爆下舰船结构损伤的计算方法。结果表明:(1)舱室内爆下形成的强冲击波载荷和准静态压力载荷可对舰船结构造成大范围的损伤,形成多种破坏模式;(2)舱室内爆下准静态压力载荷是舱室结构损伤破坏的主要毁伤元;(3)建立的舱室内爆载荷下结构损伤变形计算方法可同时考虑强冲击载荷和准静态压力载荷对结构的损伤破坏,理论计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：舱室内爆结构损伤冲击波载荷准静态压力载荷

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基于最大化能效的海上中继通信频谱分配算法

系统工程与电子技术 2022年第8期44卷 2661-2667页

作者：孙林毛忠阳康家方张磊海军航空大学航空通信教研室山东烟台264001 海军航空大学信号与信息处理山东省重点实验室山东烟台264001

为提升海上无人艇编队多跳中继网络整体能效,降低中断发生概率,提出一种基于最大化能效的分布式多跳中继频谱分配算法。为将节点间通信中断概率控制在阈值范围内,首先对莱斯衰落信道进行分析,计算满足需求的最低发射功率;之后计算所需... 详细信息

为提升海上无人艇编队多跳中继网络整体能效,降低中断发生概率,提出一种基于最大化能效的分布式多跳中继频谱分配算法。为将节点间通信中断概率控制在阈值范围内,首先对莱斯衰落信道进行分析,计算满足需求的最低发射功率;之后计算所需最多子载波个数,引入异步分布式定价算法选取备选子载波组;而后通过求解KKT条件,利用次梯度法从备选子载波组中选取子载波并分配功率,求得优化分配的次优解;最后在系统可靠性与能效等方面进行仿真分析,验证了所提算法的有效性。

关键词：能效莱斯衰落信道分布式定价算法次梯度法

3D打印成型技术制备CL-20基光固化发射药及其性能研究

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火炸药学报 2022年第2期45卷 271-276,I0006页

作者：高宇晨李曼曼胡睿杨伟涛张玉成田德庆西安近代化学研究所陕西西安710065 辽宁庆阳特种化工有限公司辽宁辽阳111001

为实现复杂结构发射药的制备,利用挤出3D打印成型技术制备了以光敏树脂为黏结剂、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)为含能固体添加剂的光固化发射药,并对其力学性能及燃烧性能进行了研究。结果表明,用挤出3D打印机可实现固含量为70%的含能... 详细信息

为实现复杂结构发射药的制备,利用挤出3D打印成型技术制备了以光敏树脂为黏结剂、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)为含能固体添加剂的光固化发射药,并对其力学性能及燃烧性能进行了研究。结果表明,用挤出3D打印机可实现固含量为70%的含能物料挤出打印,通过打印条件优化,可以实现样件较好的层间粘接;挤出成型发射药的拉伸强度和压缩强度分别为10.21 MPa和50.94 MPa;相对于硝化棉三基发射药,其拉伸强度和压缩强度更高,但最大形变量下降;以CL-20为固体填料的光固化发射药表现出高燃速特点,100 MPa时燃速达到17.88 cm/s,但其压力指数较高,达到1.47。表明材料挤出3D打印技术在光固化发射药成型中应用是可行的。

关键词：应用化学光固化发射药 3D打印技术力学性能燃烧性能

氧化石墨烯对RDX/PMMA安全性能及力学性能影响

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火炸药学报 2022年第1期45卷 120-125页

作者：侯聪花张鑫马静静张诗敏吴楠李泽睿杜宇星中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为改善RDX的安全性能和力学性能,采用乳液聚合法制备RDX/聚甲基丙烯酸甲酯/氧化石墨烯(RDX/PMMA/GO)微球,并用相同方法制备了RDX/PMMA复合粒子进行对比;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和差示... 详细信息

为改善RDX的安全性能和力学性能,采用乳液聚合法制备RDX/聚甲基丙烯酸甲酯/氧化石墨烯(RDX/PMMA/GO)微球,并用相同方法制备了RDX/PMMA复合粒子进行对比;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和差示扫描热量仪(DSC)对样品进行表征,并测试其撞击感度和药柱的静态力学性能。结果表明,包覆后RDX/PMMA微球形貌趋于球形,RDX/PMMA/GO粒子存在明显的层状皱褶;RDX晶型均未发生改变;与原料RDX和RDX/PMMA相比,RDX/PMMA/GO微球的表观活化能分别提高22.16kJ/mol和15.17kJ/mol,升温速率趋近于0时的峰温和热爆炸临界温度与原料RDX相比分别提升6.45℃和6.23℃;特性落高由包覆前的26.74cm分别提至62.95cm和78.52cm,撞击感度明显降低。RDX/PMMA/GO抗压强度比RDX/PMMA增加了7.5MPa,表明GO的加入对复合材料的力学性能提升明显。

关键词：物理化学 RDX GO PBX 安全性能力学性能